Весенний бред?

иваныч

Известно, что у ППП кпд намного выше чем ПСП, причина- разогрев газов при сжатии. Мысль такая, в мурке поставить теплоизолирующую прокладку на торец цилиндра. Это возможно снизит потери на охлаждение внутри компрессора. К сожалению сейчас под рукой для проверки ничего нет. СF-20 и так пластмасса, дно и торец поршня.

GLYUK

Тада уже сразу подогрев цилиндра ставить нада 😊 а что мысль?!

LVital

Не имеет смысла, т.к. теплообмен со стенками и так не успевает происходить за время выстрела.

иваныч

Не думаю, т.к. воздух содержит н-ое кол-во влаги которая может резко конденсироваться на стенках, отнимая некоторое ко-во теплоты.

SwD

Не имеет смысла, т.к. теплообмен со стенками и так не успевает происходить за время выстрела.
Увы, многое как раз таки указывает на обратное.. И что потери эти весьма некислые.. Точнее - пока складывается впечатление, что появляется что-то типа температурного барьера.. Разница-то в несколько сотен градусов.. А масса горячего материала - никакая.. А поверхность контакта - интересная..
А вот удастся ли сэкономить, используя реальные материалы с низкой теплопроводностью - хз.. Тут тада ишшо и ствол желательно из такого материала делать.. Хотя на пик температуры - пуля в районе до первых 10 см ствола. А по самому материалу - даже если теплопроводность никакая - все одно какой-то слой тепло будет получать.. А масса раскаленного воздуха, повторюсь, ничтожна.. И джоулей этих - недофига..
Можно пытаться еще уменьшить время процесса сжатия, только отскок вот... кроме как инерцией пока не гасят..

иваныч

Тоже так думаю.

docalex

1. LVital абсолютно прав.
2. Конденсата в принципе быть не может, ибо для его выпадения на стенку надо расширить газ (считай его охладить на адиабате) до давления ниже атмосферного.

иваныч

Есть такая штука относительная влажность, т.е. содержание паров воды в определенном объёме. С увеличением давления она не особо растет, в компрессорах замучаешся воду сливать хотя газ внутри презервуара имеет постоянное давление.

SwD

Я б не зацыкливался б на конденсате..
Имхо осушенный воздух покажет те же йети, только сбоку..

LVital

SwD
Увы, многое как раз таки указывает на обратное.. И что потери эти весьма некислые..

Это очень легко проверить, пощупав цилиндр после выстрела. Как, сильно греется? Отож. Потому мы и говорим об адиабатическом процессе при выстреле, что предполагаем, и вполне обоснованно, что теплообмен за эти сотые доли секунды, пока поршень сжимает воздух, произойти не успевает.

VZLET

Такая идея-соорудить некий гибрид - СО2+ППП. Поясню: на ППП смонтировать устройство,дозировано подающее в цилиндр ППП за доли секунды до страгивания поршня СО2.(Например от ненужного СО2 пистоля).Этим мы повысим начальное давление в цилиндре и увеличим мощность девайса.Ес-но необходимо будет подобрать параметры боевой пружины и начального объема цилиндра.Отверстие для подачи СО2 расположим в нескольких мм. от взведенного поршня.Подумать как кинематику управления клапаном СО2 совместить с УСМ ППП.

VZLET

Такая идея-соорудить некий гибрид - СО2+ППП. Поясню: на ППП смонтировать устройство,дозировано подающее в цилиндр ППП за доли секунды до страгивания поршня СО2.(Например от ненужного СО2 пистоля).Этим мы повысим начальное давление в цилиндре и увеличим мощность девайса.Ес-но необходимо будет подобрать параметры боевой пружины и начального объема цилиндра.Отверстие для подачи СО2 расположим в нескольких мм. от взведенного поршня.Подумать как кинематику управления клапаном СО2 совместить с УСМ ППП. 😉

SwD

Это очень легко проверить, пощупав цилиндр после выстрела. Как, сильно греется?
Ты массу-то металла посчитай, да 😊
И скажи - сколько джоулей понадобится, чтоб повысить хотя бы на 1 градус..

мы и говорим об адиабатическом процессе при выстреле
Да, но только в первом приближении..
Прикинь сам - за эти милисекунды - и манжета порой УСПЕВАЕТ поплавиться, несмотря на кратковременность того же дизеля..
Это значит, что теплообмен за это время - возможен..
Из компрессионника иногда наблюдают искры - что там успевает возгореться - тоже не с потолка джоули на это берутся.. Освинцовка ствола фольгой - имхо из той же оперы..

Такая идея-соорудить некий гибрид - СО2+ППП.
ФПОИСК 😊

LO26

Искры из ствола летят- так это расплавленный свинец от пули :-)) Трение большое вот и раскаляется до красна! :-)

Petrucha

Ну, и CF-20 статистически стреляет лучше железного Хантера?

SwD

Трение большое вот и раскаляется до красна! :-)
Дык джоули-то на это не c потолка на это берутся.
Был как-то пост на аиргане - не помню кто был шокирован - разогнал какой-то дивайс вроде до 40 дж (или до 80 - не помню), пуля об пулеуловитель - и далее расплавленными брызгами разлетелась. На более низких скоростях этого мол не было.
Берем, считаем. Да, этих джоулей хватает на то, чтобы нагреть полграмма свинца до температуры плавления и плюс джоули на теплоту самого плавления. И еще остаток остается 😊
Я к тому, что фиг там заметишь нагрев компрессора и ствола, масса которого малосопоставима с массой раскаленного газа..
Даже если все сделать из пластика - ситуацию радикально вроде не изменит.. Теплопроводности не особо-то отличаются.. Это надо что-то особо хитрое и заточенное на это дело.. Я хотел обсчитать этот процесс - но копаться в решебниках ради такого дела - архилень. А подсказать - народу недосуг..

А если еще поиск полапатить - то можно встретить прямо противоположные утверждения от дипломированных специалистов в данной области - от "нет, не бывает" до "да вы что, обязательно будет" 😊 Только столкнуть их вместе удается редко 😊
Кстати, в топике про стрельбу углекислотой из ппп один гражданин утверждал, что газ частично именно успеет сконденсироваться на стенках (т.е. успеет остыть). Что потом и наблюдается что в плане мощности, что в плане дыма-тумана в стволе..

docalex

Тому, кто хочет поиграться. Можно отполировать дно цилиндра. Уменьшение площади контакта с газом 3-4 раза. Кому лень, - поставьте кружок шершавой фольги на поршень. Увеличение.
P.S. Прямо-таки автору: мет. фольгу на переднюю пластм. заглушку CF-20. А говорил, под рукой ничего нет..

иваныч

2 Petrucha
Не говорю, что лучше просто в распоряжении для экскремента ничего нет, а СF и так 10 лет исправно служит.

иваныч

Насчёт мет фольги интересная идея, хотя сам делаю всё наоборот, в сторону снижения не догадался. СПАСИБО!

Petrucha

И впрямь, красивый ход. Ждем результатов.

иваныч

Приклеил медный пятак, -3мс, списываем на уменьшение объёма, хотя 1мм ерунда. Расцарапал пятак -5мс, от 205 начальных стабилных винт до сих пор не АП, что-то в этом есть, конечно многие скажут ерунда, но 5 раз по 5мс совсем неуёво.

docalex

2иваныч,
Результат показывает, что влияние слабое. Можно провести контрольный эксперимент с геометрически подобной пластиковой накладкой. Исключить влияние изменения камеры сжатия. Тогда и сравнивать окончательно.
Не понял только смысл слов: "5 раз по 5 мс"?
В любом случае- спасибо.

val

Точно. Определенно. Бред.

иваныч

От,каждой модернизации по 5- пружина; шлифовка; манжета и пр. так и набежит метров 20.

docalex

Понял. Вперед, и успехов желаю.

МАКСИМ

Согласен с СВД. Потери должны быть, другой вопрос насколько они велики?
Думаю выяснить это врядли возможно. Нет ли какой нибудь теории теплопроводности у кого? Что она говорит. По идеи то давление и температура высокие,и манжеты плавятся.

иваныч

Ну манжеты не плавятся, не успевают, а вот у огнестрела, металическая мочалка внутри глушака резко снижает давление. Отсюда и бред.

docalex

Пожалуй, рискну навлечь на себя эмоции, но хочется завершить качественный анализ. В общем, теплопроводность, как принято ее понимать в простых задачах распространения тепла в однородной среде (имею в виду от стенки вглубь железа), тут не применима. Мало того, положив температуру поверхности стенки, равную температуре сжимаемого газа на время, равное всего 1 мс, можно было бы схватиться за голову. Так как за 1 мс тепло ушло бы в глубину примерно на 0,1 мм (для железа). Это его размер теплового скин-слоя. Учитывая теплоемкость железа Сv=0,4 Дж/(грамм*град) и площадь около 10кв см, для нагрева этого тонкого слоя (всего то около 1 грамма Fe !) на 180 град. надо 70 Дж! Хотя часть его мы бы вернули при расширении газа (обратный подогрев газа от стенки), возврат был бы существенно меньше половины. Однако и этого не происходит. Почему?
Тепловая энергия газа не идет в стенку. Легкие молекулы газа сколько бы не долбили тяжелую стенку, отскакивают от нее, как мячики. Передача тепла на границе раздела плохо идет. В таких условиях нагрев стенки (глупо было бы его совсем отрицать) идет излучением нагретого газа. Инфракрасное излучение. При наших температурах слабый канал передачи. Мощность излучения пропорциональна температуре в 4 степени (это заслуга Стефана-Больцмана). Для сравнения - огнестрел, 2000 градусов. Примерно 20% энергии заряда садится на стенки гильзы и ствола (читал где-то). Если у нас температура в 10 раз меньше, то потери тепла на стенки (из единицы объема газа) будут меньше в 10 000 раз. Пусть у мелкана полная энергия - 1000 Дж, тепловые потери на стенки - 200 Дж, у нас получается 0,02 Дж. Лично я согласен даже на 1 Джоуль(не от пули, а от общего котла), если не будете меня сильно задирать за 'пальцевую' оценку. Понимаю, что она не всех удовлетворит (кто-то упрекнет, что наш газ - это не 'черное тело', и тем хуже для него) но лезть в справочную литературу сейчас некогда. И пока не вижу зачем.
А уж, кто сильно не поверит, поместите фольгу 0,2 мм в поток горячего воздуха (200град) но если при атмосфере, то тогда на 0,1 секунды. А потом быстро пощупайте ее. Если не обожгетесь (или не обожжетесь?), тогда я буду считать, что сильно вам не наврал.
Спасибо.

Petrucha

Ну, вообще-то при адиабатическом сжатии у нас там тоже сильно за 1000 градусов. Не специалист, но тоже думаю, потери небольшие, а если и большие, то труднооборимые.

docalex

Прости, великий Мастер, с температурой сдуру махнул, конечно, тем более в Кельвинах надо. Про 1000 градусов проверю. Скажем, адиаботическое сжатие до 180-200 бар? Только завтра.

Petrucha

Проверь, проверь. 😊 Даже до 100бар- за 1000, причем, в С. Как-то SWD задачку такую давал.

SwD

Вот остатки от таблицы
Изб. давления (атм), расстояние до заглушки, усилие на поршень, усилия на пулю, см ствола, скорость пули, температура в градусях цельсия
0 8.09 57.2 0/0 0 0 22С
....
76.3 0 -339.78 12.1/12 5.1 114.7 748С
....
Так вот, если потери на тепло не учитывать - многое не может быть объяснено. Модель скорости завышает несмотря на попытку увеличить трение. Применение газа с другим показателем адиабаты (когда температура и давление растут еще круче) - дают вообще поразительные результаты, чего на практике не получается. А уж увеличение нсп тяжелых пуль при обрезании ствола вообще не моделируется..
Складывается впечатление, что отбор тепла идет, но он нелинеен и особенно силен при какой-то разнице температур. Если в модели искусственно ввести ограничение на температуру газа, сбрасывая "лишние" джоули - похоже, получится что-то близкое к правде. Но это не учтет площади контакта в динамике (а тут важно отнять вовремя), что опять может заметно сказаться на некорректности расчета..

Так как за 1 мс тепло ушло бы в глубину примерно на 0,1 мм (для железа). Это его размер теплового скин-слоя. Учитывая теплоемкость железа Сv=0,4 Дж/(грамм*град) и площадь около 10кв см, для нагрева этого тонкого слоя (всего то около 1 грамма Fe !) на 180 град. надо 70 Дж!
Дык в том-то и дело, если б теплопроводность была б особо эффективна - результаты были бы еще ниже. Достигает ли температура поверхности железа температуры газа (хотя бы на микрон) - вопрос вообще третий и сложный - например, если попытаться идти от dt, Tгаза, Tжелеза, то это будет скорее всего неправильно, т.к. есть пограничный слой (что газа, что железа), а есть основная масса.. Ну и кроме того - нагреть железо до температуры газа - проблематично, т.к. газ, отдавая тепло будет охлаждаться, а процесс теплообмена - замедляться. Возможно железо даже на пограничном слое остается относительно холодным, но это и способствует разнице температур..
Если зайти в применение - где-то лежит тред, где кто-то усиленно доказывал, что по каналу ствола теплообмен строго обзателен. Причем разговор шел про компрессионники и co2, где разница температур в разы меньше.

А потом быстро пощупайте ее.
Типа пошутил? 😊 Сколько надо тепла передать (и за какое время), чтобы масса кожи нагрелась на достаточную температуру для того, чтобы почуствовали нервы? 😊

Ну манжеты не плавятся, не успевают
Плавятся, плавятся - иногда локально - Petrucha описывал, но обычно все же из-за дизеля. Что тем не менее показывает, что тепловые процессы за столь короткий промежуток времени - возможны.

иваныч

Ну, дизель считать не бум, процес другой, имеется в виду PV/t=P1V1/T1

docalex

Заработал сервер, отсылаю.
28.03.06
Значица так, прочитал Swd, попробую проверить. Просто сжатие без пульки, адиабата для воздуха: показатель Сp/Cv=1,4 . Далее P*V^(Сp/Cv)= const, а уравнение Клайперона упрощаем до безобразия: P*V= А*Т, А пусть тоже постоянная, т.к. нам нужно только увеличение температуры по сравнению с начальной. По отношению давлений (100 и 200 - две цифры) определяем отношение объемов после и до сжатия (0,037 и 0.023, соответственно). Подставляя новые давления и новые объемы под Клайперона (начальная температура 300 гр К), получим воэрастание Т ( в 3,7 раз и в 4,5 раз). Итак конечные температуры 1010 град и 1350 град для, соответственно, 100 и 200 бар. В 1-е я верю , 2-я цифра - оценка сверху, потому что пулька не даст удержаться давлению. Берем 1010 град - это в 2,5 раза ниже огнестрельной. По излучению (четвертая степень) - в сорок раз ниже. Ранние 200 дж тепловых потерь мелкашки превращаются в 5 Дж нашей оценки, считая излучательные свойства воздуха и продуктов сгорания пороха одинаковыми, а графики Т(t) подобными.
Для 200 бар всего в двойку меньше по температуре, что даст в 16 раз снижение излучения.
То есть 200Дж превратятся в 12,5. Хуже, но такого давления нам не выдержать миллисекунду.
Можно обсуждать, а можно и пройти мимо. Далее комментировать нечего, все в рамках результатов Swd и предсеазаний Михаила. Во всяком случае, катастрофы нет, это ясно, на стенки жутко много не сбрасываем.

Теперь слово о манжете. В отличие от железки устойчивость к прямому падающему потоку тепла невысока. Однако это при длительном нагреве. При импульсном тепловом ударе умеет защищаться. Такие материалы, как полиэтилен, оргстекло (о них говорю, потому, что приходится с ними работать в электрическом импульсном разряде) при быстром прогреве поверхности генерируют отдачу газа, содержащегося в материале. Это водородосодержащие пластики, создающие себе 'тепловую защиту'. При поверхностном электрическом пробое этот поток газа с поверхности отодвигает канал дуги от изолятора, так что никаких следов не остается. В отличие от фторпласта, например, поверхность которого выедается разрядом. Синие следы -'червячки' остаются на поверхности при тех же условиях. Касаемо полиуретана прямых испытаний не проводил (мягкий все-таки), но думаю, вполне вероятен тот же механизм защиты.

SwD

Можно вернуться к вопросу практических теплопотерь. Точнее - к реальным материалам низкой теплопроводности - можно ли применить некий материал, который будет "плохо вбирать тепло" газа? Примерный участок покрытия - заглушка, перепуск и возможно - последний сантиметр-два цилиндра. До кучи - поверхность манжеты. Т.е. на сколько можно снизить теплопотерю от иного материала по сравнению с металлом?

Кстати, вопрос клапана-присоски, который уменьшает отскок я обдумывал в том числе для того, чтобы можно было бы уменьшить вес поршня и увеличить скорость поршня. Т.е. уменьшить время роста температур..

Petrucha

Я как-то отполировал латунную переднюю заглушку на Иж-60 и получил прирост. Объяснял снижением сопротивления. Может, был неправ? Может, нужна не низкая теплопроводность, а зеркало?

иваныч

Думаю именно так, полировка уменьшает площадь и самое главное убираются центры конденсации.

SwD

Я как-то отполировал латунную переднюю заглушку на Иж-60 и получил прирост. Объяснял снижением сопротивления.
Я бы такое объяснял эффектом присоски.. Т.е. меняется динамика отскока после контакта. Чем более гладкие поверхности - тем лучше.. С некоторыми оговорками..

иваныч

Вполне не исключено.

docalex

Ну, с присосками -это бред. Присоска работает за счет внешенего атмосферного давления. Два порядка величины ниже обсуждаемых давлений. Вот такая оговорка.

SwD

Ну, с присосками -это бред. Присоска работает за счет внешенего атмосферного давления. Два порядка величины ниже обсуждаемых давлений. Вот такая оговорка.

Два порядка величины ниже обсуждаемых давлений.
???
А какое, извиняюсь, давление, между двумя плотноприлегшими гладкими поверхностями, вытеснившими газ? Однако, сила давления тут резко меняется, согласно неприложенным площадям и остаткам в царапинах..

docalex

Максимально присасываться может, если давление нулевое. Ведь отрицательных давлений нет и не бывает в физике. Поэтому максимальная сила, удерживающая присоску у поверхности это произведение площади поршня на атмосферное давление. Итого 5-6 кгс (50 Ньтонов).

SwD

Максимально присасываться может, если давление нулевое. Ведь отрицательных давлений нет и не бывает в физике.
"Эффект присоски" я сказал лишь для того, чтобы обозначить в силу какого эффекта изменится динамика отскока - не в силу прижимающиего давления, а в изменение силы отталкивающей. А тут уже разница в сотни кг.

иваныч

2 docalex
Не забывай добавить усилие пружины, -к люку подводной лодки, шлюз после откачки воды, присасывается со страшной силой.